Схема как правильно сделать контур заземления на даче своими руками

Конструкцией современных бытовых электроприборов предусмотрено, что они заземляются. Для этого в домашней сети нужен третий провод. В сельской местности электросеть преимущественно двухпроводная, состоит из рабочего ноля и фазы. При этой и любой другой системе электроснабжения можно сделать заземление на даче своими руками.

Как действует и для чего нужен заземляющий контур

Человека от поражения током предохраняют изоляция электроприборов, защитные устройства. Но они могут прийти в негодность. Напряжение 220В попадает на корпус прибора. Прикасаясь к нему, человек получает удар током. Возможен смертельный исход, если тело замкнет электрическую цепь. Это случается при одновременном контакте с неисправным прибором и естественным заземлителем. В роли последнего могут выступать стальные трубы, конструктивные элементы дома, сырая земля.

Ток всегда выбирает путь наименьшего сопротивления. В этом случае им оказывается человеческое тело. Чтобы обезопасить людей, создают контур заземления, по которому пойдет ток. Его сопротивление в десятки раз меньше, чем у человека, – 30 Ом. Средний показатель у людей – 1кОм.

Устройство контура

Конструкция состоит из вбитых в землю металлических электродов. Их соединяют в общую цепь полосами из аналогичного материала. От контура проводят металлическую шину к вводному электрическому щиту дома.

Система надежно работает, если обеспечены хороший контакт электродов с землей, минимальное сопротивление.

Свойства грунтов в зависимости от типа различаются величиной удельного сопротивления:

1. Наименьшее – у подземных водоносных слоев: 5–50 Ом.
2. У пластичных глин или суглинков, торфа, графитовых сланцев, мелов – от 20 до 60 Ом.
3. Полутвердые, лессовые суглинки, влажные супесчаные почвы, черноземы обладают удельным сопротивлением 100–200 Ом.
4. У песка показатель зависит от близости грунтовых вод. Если они находятся выше 5 м – 500 Ом, ниже – 1 кОм.

Наименьшее сопротивление у слоев, залегающих на глубине. Чтобы добиться эффективности заземления, одновременно или по отдельности применяют несколько способов: погружают электроды на большую глубину, увеличивают их количество, расстояние между элементами, площадь контакта с почвой.

Разновидности систем

В частных домах заземление устраивают в зависимости от схемы, используемой для подачи электричества: TN или TT. Первая имеет глухозаземленную на подстанции нейтраль. Это соединенные вместе нулевые провода: защитный (PE) и рабочий (N). Система TN включает разновидности TN-C, TN-S, TN-C-S.

Подсистема TN-C использует заземление проводом, который на схемах обозначают PEN. В дом заходят 2 провода – фазный и общий нулевой.

Заземляют только входной щит. Надежная защита от поражения электричеством при пользовании приборами не обеспечена.

В системе TN-C-S, подобно TN-C, от трансформатора идет общий провод PEN. В домашнем щите его разделяют на нулевой N и заземляющий PE, соединяют с общей шиной. Схема используется с трехфазной сетью питания. В однофазной прокладывают дополнительный третий провод от розеток ко входному распределительному щитку.

Принцип действия и цели заземления

Большая часть загородного сектора получает электропитание от сети переменного тока 220 вольт. Электрическая цепь существует за счет двух проводников — фазового и нулевого. Электроприборы оснащены защитными устройствами и изоляцией, помогающими избежать попадания напряжения на металлические части их корпусов. Однако вероятность появления там напряжения все же исключить нельзя, поскольку изоляционный слой иногда пробивается током, а элементы приборов выходят из строя.

Попав на корпус, электричество представляет угрозу жизни и здоровью человека, который прикоснется к поверхности прибора. Особенно опасно, если рядом с источником тока расположены предметы, выполняющие роль естественных заземлителей (металлические трубы, элементы конструкции здания и т.п.). При касании заземлителей происходит размыкание цепи, и ток направляется в сторону наименьшего потенциала, то есть в человека.

Для понимания принципа заземления и его важности вполне достаточно знаний в пределах школьного курса физики. Одно из физических свойств тока состоит в том, что он всегда находит проводник с наименьшим сопротивлением. Таким образом, для обеспечения безопасности человека нужно создать магистраль, в которой сопротивление будет значительно меньшим, чем в человеческом теле.

Сопротивление тела человека в среднем составляет 1000 Ом (хотя данная величина существенно отличается в зависимости от обстоятельств). Имеются сложные расчеты необходимой для заземления величины сопротивления, согласно которым оптимальной величиной являются 30 Ом (для бытовой электротехники). Если же речь идет о молниезащите частного дома, предпочтительная величина — 10 Ом.

Обратите внимание! Существует мнение, что для обеспечения безопасности достаточно иметь УЗО. Однако правильная работа устройства защитного отключения возможна лишь при наличии заземления.

Задачи заземления:

1. Гарантированный отвод в землю напряжения с токопроводящих предметов.
2. Выравнивание потенциалов всех объектов, находящихся в дачном доме.
3. Создание условий для правильной работы всех систем электробезопасности, в том числе автоматов, устройств защитного отключения и плавких предохранителей.
4. Избежание ситуаций, когда на корпусах электробытовой техники скапливаются статические заряды.
5. Сохранение в исправном состоянии электроаппаратуры. К примеру, функционирование импульсных блоков питания на компьютерной технике нередко сопряжено с наведением напряжения на системные блоки. В результате разряда происходит поломка электронных компонентов и потеря информации.

Крупная бытовая техника обязательно должна быть защищена заземлительной системой:

1. Бойлер изготавливается из нержавейки, которая отрицательно реагирует на блуждающие токи, отводимые заземлением. При появлении блуждающего тока человек подвергается серьезной опасности: удар возможен во время приема душа или обычного касания бойлера.
2. Стиральная машина. Аппарат отличается высокой электрической емкостью, возникающей из-за повышенной влажности в помещении.
3. Компьютер. Блок питания устроен так, что рабочая утечка в этом элементе бывает даже выше, чем у стиралки.
4. Электроплита. Этот вид бытовой техники отличается высокой мощностью, следствием чего является повышенный риск пробоя.

Что используется для создания заземляющего контура

Конструкцию исполняют из металлопроката.

В качестве электродов используют:

• стальные уголки с полками 50 мм, толщиной 4–5 мм;
• трубы со стенками минимум 3,5 мм;
• гладкую нерифленую арматуру от 10 мм.

Для связки контура, ввода его в здание применяют полосы 40×4 мм, пруты диаметром 10 мм и более. Ввод заземления в щит выполняется медным проводом сечением от 6 кв. мм, но не меньше, чем у фазного проводника. Одним концом он крепится к болту М10, который приварен к шине, другим – к корпусу щита. Понадобятся медные клеммы для провода, шайбы, гайки.

Если вводной щит находится в доме, нужна пластиковая гильза. Ее укладывают в отверстие, проделанное в цоколе. Сквозь нее протягивают провод заземления.

Как правильно сделать

Сначала разберемся с формой заземлителя. Наиболее популярный — в виде равностороннего треугольника, в вершинах которого забиты штыри. Есть еще линейное расположение (те же три штуки, только в линию) и в виде контура — штыри забиваются вокруг дома с шагом около 1 метр (для домов площадью более 100 кв. м). Штыри между собой соединены металлическими полосами — металлосвязью.

Самая популярная модель заземлителя

Порядок действий

От края отмостки дома до места установки штыре должно быть не менее 1,5 метров. На выбранном участке копают траншею в виде равностороннего треугольника со стороной 3 м. Глубина траншеи 70 см, ширина — 50-60 см — чтобы было удобно варить. Одну из вершин, как правило, расположенную ближе к дому, соединяют с домом траншеей имеющей глубину не менее 50 см.

В вершинах треугольника забивают штыри (круглый пруток или уголок длиной по 3 м). Над дном котлована оставляют около 10 см. Обратите внимание, заземлитель на выводят на поверхность земли. Он находится ниже уровня грунта на 50-60 см.

К выступающим частям стержней/уголков приваривают металлосвязь — полосу 40*4 мм. Созданный заземлитель с домом соединяют металлической полосой (40*4 мм) или круглым проводником (сечением 10-16 мм 2 ). Полосу с созданным треугольником из металла тоже сваривают. Когда все готово, места сварки очищают от шлака, покрывают антикоррозионным составом (не краской).

После проверки сопротивления заземления (в общем случае оно не должно превышать 4 Ом), траншеи засыпают землей. В грунте не должно быть крупных камней или строительного мусора, земля послойно утрамбовывается.

На входе в дом к металлической полосе от заземлителя приваривают болт, к которому крепится медный проводник в изоляции (традиционно окраска заземляющих проводов — желтая с зеленой полосой) сечением жилы не менее 4 мм 2 .

Выход заземления у стены дома с приваренным на конце болтом

В электрощитке заземление подключается к специальной шине. Причем, только на специальную площадку, начищенную до блеска и смазанную консистентной смазкой. От этой шины «земля» подключается к каждой линии, которая разводится по дому. Причем разводка «земли» отдельным проводником по ПУЭ недопустима — только в составе общего кабеля. Это значит, что если у вас проводка разведена двухжильными проводами, вам придется ее полностью менять.

Почему нельзя делать отдельные заземления

Переделывать проводку во всем доме, конечно долго и дорого, но если вы хотите без проблем эксплуатировать современные электроприборы и бытовую технику, это необходимо. Отдельное заземление определенных розеток неэффективно и даже опасно. И вот почему. Наличие двух или более таких устройств рано или поздно приводит к выходу включенного в эти розетки оборудования. Все дело в том, что сопротивление контуров зависит от состояния почвы в каждом конкретном месте. В какой-то ситуации между двумя устройствами заземления возникает разница потенциалов, которая приводит к поломке оборудования или электротравме.

Какие материалы нельзя использовать для заземления

Нежелательно делать электроды из рифленой арматуры. У нее плохой контакт землей: при забивании в грунт образуются пустоты. Запрещается красить электроды: у такой поверхности плохая проводимость.

Нельзя подключать заземление к стальной трубе действующего центрального или домашнего водопровода, отопления. Под землей они часто сильно покрыты ржавчиной, по ним плохо стекает аварийный ток. Он накапливается на трубах, прикосновение к которым чревато неприятными последствиями.

Виды контуров заземления

Для быстрого «стекания» тока в землю наружная подсистема перераспределяет его на несколько электродов, расположенных в определенном порядке для увеличения площади рассеивания. Выделяются 2 основных вида соединения в контур.

Треугольник — замкнутый контур

Этот случай предусматривает использование 3-х штырей, соединенных полосами в равнобедренный треугольник. Расстояние между электродами выбирается по такому принципу: минимальное расстояние – длина подземной части электрода (глубина), максимум – 2 глубины. Например, для стандартного заглубления 2,5 м сторона треугольника выбирается в пределах 2,5-5 м.

Линейный

Такой вариант составляется из нескольких электродов, расположенных в линию или полукругом. Используется разомкнутый контур в тех случаях, когда сформировать замкнутую геометрическую фигуру не позволяет площадь участка. Расстояние между штырями выбирается в пределах 1-1,5 глубины. Недостаток способа – увеличение количества электродов.

Указанные виды наиболее часто используются при обустройстве заземления частного дома. В принципе, замкнутый контур можно сформировать в форме прямоугольника, многоугольника или круга, но потребуется большее количество штырей. Главное преимущество замкнутых систем – продолжение функционирования в полном объеме при разрыве связки между электродами.

Важно! Линейный контур работает по принципу гирлянды и повреждение перемычки выводит из эксплуатации определенный его участок.

Подготовка к заземлению на дачном участке

Заземление на даче осуществляют в несколько этапов.

Разработка схемы заземления

На практике используют несколько схем:

1. Линейная. Погруженные в землю на глубину 1,2–3 м стержни размещают и соединяют последовательно. Если нарушаются соединения, работают только ближайшие к электрощиту электроды.
2. Замкнутая. В землю забивают 3 электрода, соединяют их между собой. Глубина аналогична таковой у линейного контура. Схема по очертаниям напоминает геометрическую фигуру, отчего получила более распространенное название – треугольник. При повреждении какой-либо перемычки, кроме шины, ведущей к щиту, система работает как линейная.
3. Штыревая. Стержень забивают на большую глубину – до 20 м. Применяют отрезки, которые наращивают по мере заглубления.
4. В последнем случае при строительстве дома заземляют арматурный каркас строения.

Оптимальный выбор схемы для самостоятельного устройства заземления – треугольник (замкнутая) или линейная. Первая более эффективна, надежна. Сам процесс монтажа у них почти не отличается. Используются аналогичные стержни и перемычки.

Чтобы рассчитать размеры контура, желательно обратиться к специалистам местной энергоснабжающей службы.

У них есть разработки с учетом условий региона. Они дадут советы по конструкции, исходя из нагрузки сети.

Подготовка материалов

Электроды с одной стороны обрезают болгаркой наискосок. Острый конец лучше заходит в землю при забивании. Рекомендуемая длина стержней – от 1,2 до 3 м. Для замкнутой системы понадобится минимум 3 электрода, для линейной – 4–6 шт.

Метраж шин зависит от расстояния между стержнями. На одном конце той, которая будет идти к распределительному шкафу, приваривают болт М10. Он служит для крепления медной клеммы провода заземления, который уйдет на щит.

Разметка участка

Расстояние между вводно-распределительным щитом и ближайшим к нему электродом должно составлять не менее 10 м. Устраивают контур подальше от мест, по которым ходят люди или проезжают машины.

Намечают точки расположения электродов на участке в соответствии с выбранной схемой. Минимальное расстояние между заземлителями равно их наименьшей допустимой длине – 1,2 м. Лучше использовать трехметровые электроды, выдерживать между ними расстояние 3 м.

Если стержни расположены ближе, области растекания тока пересекаются. Это понижает эффективность системы, хотя она будет работать.

Что оно дает

Защитное заземление необходимо для обеспечения электробезопасности в доме. Правильно выполненное, появлении тока утечки оно ведет к немедленному срабатыванию УЗО (повреждение электроизоляции или при прикосновение к токоведущим частям). Это — главная и основная задача этой системы.

Вторая функция заземления — обеспечение нормальной работы электрооборудования. Для некоторых электроприборов наличия защитного провода в розетке (если он есть) недостаточно. Необходимо подключение к заземляющей шине напрямую. Для этого обычно есть специальные зажимы на корпусе. Если говорить о бытовой технике, то это микроволновая печь, духовка и стиральная машина.

Основная задача заземления — обеспечить электробезопасность частого дома

Мало кто знает, но микроволновка без прямого подключения к «земле» во время работы может существенно фонить, прием уровень излучения может быть опасным для жизни. В некоторых моделях на задней стенке можно увидеть специальную клемму, хотя в инструкции обычно только одна фраза: «необходимо заземление» без уточнения как именно его желательно сделать.

При прикосновении мокрыми руками к корпусу стиральной машины часто ощущается пощипывание. Оно неопасно, но неприятно. Избавиться можно подключив «землю» напрямую на корпус. В случае с духовкой ситуация аналогична. Даже если она не «щиплет», прямое подключение более безопасно, так как проводка внутри установки работает в очень тяжелых условиях.

С компьютерами дело обстоит еще интереснее. Подключив напрямую «земляной» провод к корпусу, вы можете разы поднять скорость работы Интернета и свести к минимуму количество «зависаний». Вот так просто из-за наличия прямого соединения с заземляющей шиной.

Нужно ли заземление на даче или в деревянном доме

В дачных поселках делать заземление надо обязательно. Особенно, если дом построен из горючего материала — деревянный или каркасный. Дело в грозах. На дачах очень много элементов, притягивающих молнии. Это колодцы, скважины, трубопроводы, лежащие на поверхности или закопанные на минимальную глубину. Все эти объекты притягивают молнии.

На дачах высока вероятность попадания молнии

Если громоотвода и заземления нет, попадание молнии почти равнозначно пожару. Пожарной части поблизости нет, так что огонь распространится очень быстро. Потому в паре с заземлением делайте еще и молниеотвод — хоть пару стержней метровой длины, прикрепленных к коньку и соединенных при помощи стальной проволоки с заземлением.

Инструкция по установке заземления

Закончив подготовительные работы, приступают к монтажу.

Раскопка траншей

Копают траншеи на глубину 0,5–1 м по периметру создаваемого контура. В направлении вводного щита от ближайшего к нему стержня также роют котлован для шины заземления. Ширина траншей – около 50 см, чтобы в ней помещался человек для работы.

Монтаж контура

Заостренные стержни забивают в землю. Над дном траншеи они должны выступать на 20 см. Между электродами укладывают перемычки, подгоняют их по длине. Из такого же материала прокладывают шину в направлении вводного щита. Ее конец изгибают буквой «Г», закрепляют на цоколе дома. Изгиб нужен для компенсации расширения стали при температурных колебаниях.

Что такое заземление в частном доме?

Заземление — это соединение металлических элементов сети, оборудования или механизмов с заземляющим устройством (контуром заземления), благодаря которому при возникновении токов утечки (пробой изоляции) весь потенциал полностью переходит в землю.

Если рассмотреть этот вопрос на уровне «пользователя», то заземление защищает Вас от поражения электрическим током при повреждении изоляции в электропроводке.

Покупка заземляющего контура

Продаются готовые заземляющие комплекты.

В набор для глубинного штыревого заземления входят:

• стержни длиной 1,2–1,5 м, диаметром 14–20 мм;
• резьбовые или запрессовочные муфты для наращивания элементов;
• заостренный наконечник;
• головка, которая не деформируется при забивке штырей;
• контактный зажим;
• антикоррозионная смазка;
• водоотталкивающая лента.

Некоторые наборы вместо головки комплектуют специальным переходником, чтобы забивать стержни мощным перфоратором.

Модульная штырьевая система

Все описываемые ранее устройства — из забиваемых уголков, труб и стрежней — называют традиционными. Их недостаток — большой объем земельных работ и большая площадь, которая требуется при устройстве заземлителя. Все потому, что необходима определенная площадь контакта штырей с грунтом, достаточная для того чтобы обеспечить нормальное «растекание» тока. Сложность может вызвать и необходимость сварки — по другому соединять элементы заземления нельзя. Зато плюс этой системы — относительно небольшие затраты. Если делать традиционное заземление в частном доме своими руками, оно по-максимуму обойдется в 100$. Это если покупать весь металл и платить за сварку, а остальные работы проводить самостоятельно

Набор модульной системы заземления

Несколько лет назад появились модульные штыревые (штырьевые) системы. Это комплект штырей, которые забиваются на глубину до 40 м. То есть получается очень длинный заземлитель, который уходит на глубину. Фрагменты штыря соединяются друг с другом при помощи специальных хомутов, которые не только фиксируют их, но и обеспечивают качественное электрическое соединение.

Плюс модульного заземления — малая площадь и меньший объем работ, которые необходимы. Требуется небольшой приямок со сторонами 60*60 см и глубиной 70 см, траншея, соединяющая заземлитель с домом. Штыри длинные и тонкие, забивать их в подходящий грунт несложно. Вот тут и подошли к основному минусу: глубина большая, и если на пути встретиться, например, камень, придется начинать сначала. А вынуть стержни — это проблема. Они не сварены, а выдержит или нет хомут — вопрос.

Второй минус — высокая цена. Вместе с установкой обойдется вам такое заземление в 300-500$. Самостоятельная установка проблематична, так как забивать эти стержни кувалдой не получится. Нужен специальный пневматический инструмент, который научились заменять перфоратором с ударным режимом. Еще необходима проверка сопротивления после каждого забитого стержня. Но если вы не хотите связываться со сваркой и земельными работами, модульное штыревое заземление — неплохой вариант.

Как подключить защитный провод к розеткам в дачном домике

Не следует забывать, что вся электропроводка в дачном домике выполнена двухжильным кабелем. В случае обустройства заземления к заземляющим клеммам всех розеток и приборов необходимо подключить третий проводник. По правилам, он должен входить в состав общего трехжильного кабеля, которым выполняется разводка в помещениях.

Все просто, если в дачном домике выполнена проводка открытого типа, которую несложно заменить. В противном случае, старую электропроводку положено отключить и обустроить новую (открытого типа) трехжильным кабелем. Эстетику можно обеспечить применением кабель-каналов. Как вариант, возможно использование пластиковой гофротрубы.

Понятно, что хочется сэкономить и проложить отдельный провод заземления к розеткам. Вам решать, нарушать правила проводки или не нарушать. Однако кабель-канал все равно придется монтировать.

Изобретательный ум российского дачника не ограничен ничем, и может появиться соблазн как-то заземлить каждую розетку отдельно. Этого точно делать не следует, так как сопротивление и качество каждого заземления не может быть одинаковым, что легко приведет к появлению опасного напряжения на одном из приборов.

Порядок работы

1. Выбирается место для размещения и конструкция заземления: линия или треугольник.
2. Подсчитывается требуемое количество горизонтальных и вертикальных элементов и доставляется на объект.
3. Подготавливается инструмент: лопата, кувалда, сварочный аппарат с электродами, болгарка.
4. Выкапывается траншея глубиной 60 – 70 см по профилю заземления. Отмечаются места для вертикальных элементов. Здесь рекомендуется выкопать ямки. Чем глубже они будут, тем быстрее и легче забьются вертикальные электроды.
5. Уголки и круглая сталь заостряются и затачиваются, а труба на конце расплющивается.
6. После забивания привариваются горизонтальные электроды и шина до вводного щитка.
7. Места сварки очищаются от окалины и обрабатываются антикоррозийным составом, например, битумом. Другие части конструкции ничем покрывать нельзя, чтобы сохранялось хорошее электрическое соединение с почвой.
8. Траншея засыпается однородным грунтом и утаптывается. Защитное заземление готово.

Подключение розетки с заземлением

• отключение фазы и нуля;
• отключение подачи электропитания;
• крепление контактов розетки к фазе и нулю;
• подключение заземляющего провода к розетке;
• установка защитного корпуса электророзетки.

Перед тем как в розетке сделать заземление, определить фазу и ноль можно с помощью индикаторной отвертки или тестера. К соответствующим клеммам розетки нужно подключать фазу и ноль от электропроводки. Заземляющая жила подключается к клемме, которая расположена между фазным и нулевым контактом.

Если заземляющая жила отсутствует, нельзя выполнять зануление. Это приведет к тому, что при пропадании нуля возникнет короткое замыкание, которое может вызвать пожар или выбивание пробок на автомате.

Распространённые ошибки при выполнении монтажных работ

Специалисты отмечают, что при самостоятельном монтаже чаще всего допускаются такие ошибки:

1. Попытка защитить электроды от коррозии путем покраски. Такой способ недопустим, т.к. препятствует перетоку в землю.
2. Соединение стальной металлосвязи со штырями болтами. Коррозия достаточно быстро нарушает контакт между элементами.
3. Чрезмерное удаление контура от дома, что значительно увеличивает сопротивление системы.
4. Применение слишком тонкого профиля для электродов. Через небольшой промежуток времени коррозия вызывает резкое увеличение сопротивление металла.
5. Контакт медных и алюминиевых проводников. В этом случае ухудшается соединение за счет контактной коррозии.

При обнаружении недостатков в конструкции их следует устранять незамедлительно. Чрезмерное увеличение электрического сопротивления или нарушение целостности цепи нарушает работу заземления. Контур не сможет гарантировать безопасность.

Контур заземления необходим для частного дома. Эта конструкция обеспечит электрическую безопасность жильцов и исключит трагические случайности. Однако следует помнить, что эффективность работы заземления зависит от правильности расчетов, выбора схемы и проведения монтажа. Если есть сомнение в собственных силах, то лучше использовать готовый комплект.

Tags: автомат, ампер, бить, бра, вид, внутренний, вред, выбор, дом, , зажим, заземление, защитный, знак, изолировать, кабель, как, колебание, конструкция, контур, крон, , , монтаж, мощность, нейтраль, подключение, полоска, провод, проект, пуск, , работа, размер, расчет, ребро, ряд, сеть, система, соединение, сопротивление, схема, тен, тип, ток, треугольник, , фаза, фото, шаговый, щит, электрощит, эффект